■第44回広島大学バイオマスイブニングセミナーが開催されました

(English announcement can be found in the latter half of this notice.)

 

日時 2016年 7月7日(木)16:20~17:50

会場 広島大学東広島キャンパス工学部110講義室

 

プログラム

解説 広島大学大学院工学研究院  教授 松村幸彦

講演 広島大学大学院工学研究科  研究生 Leow Zi Yan Michelle

  「超臨界条件下でキャノーラ油および1-プロパノールを用いたバイオディーゼルの製造」

バイオディーゼルの高い収率を得ることを目的として、触媒を用いず超臨界プロパノール中でキャノーラ油のエステル交換を行いました。実験条件は圧力25MPaで一定とし,温度を270℃から400℃,滞留時間を5-30分で変化させました。

本研究で用いられている温度と圧力の領域において、エステル交換は促進されると考えられています。これは超臨界プロパノールが極性を持たなくなることで、キャノーラ油との接触性が向上するからです。多くの研究者がすでに研究を行っており、超臨界プロセスと呼ばれています。Warabi (2004) は植物油を用いたバッチ式反応器による同様の実験で超臨界1-プロパノールは限定的であるということを明らかとしていますが、キャノーラ油を用いた研究では未だ特性が明らかにされていません。本研究では遊離脂肪酸からプロピルエステルへの変換は効率が最大であり、350℃で処理した際には96%以上の変換効率を示していました。詳細な動力学モデルは実験結果と一致します。1-プロパノールの反応性は超臨界メタノールや超臨界エタノールよりも小さいことも本研究より明らかとなりました。

講演 広島大学大学院工学研究院  研究生   Choo Tze CHYUAN

「非触媒亜臨界条件における加圧熱水によるセロビオースの分解挙動」

セロビオースは二糖および還元糖であり、β1-4)結合によって連結されたβ-グルコースで構成されています。これは、グルコース多量体の中で最も単純な化合物です。セロビオースの分解挙動は今日において未知のままです。これまで、Zainun(2015)によって、弱酸性条件下でのセロビオースの水熱分解における初期pHの影響が研究されました。しかし、その研究は、200250℃の低温で行われました。そこで本研究では亜臨界条件下で連続流通式反応装置を使用し,加圧熱水(HCW)中においてのセロビオースの分解挙動を調べました。そして非触媒条件(pH:6)下でセロビオースの分解挙動を調べるために350℃の温度および25 MPaの圧力、かつ異なる滞留時間で実験を行いました.亜臨界状態での非触媒における​​セロビオースの一定の分解率(pH6)を算出しZainunらの研究と比較しました。この研究の目的は、非触媒亜臨界条件で加圧熱水によるセロビオースの分解挙動を解明することでした。

              

講演 広島大学大学院工学研究科 研究生   Yap Jun Yong

   「超臨界条件下における単層カーボンナノチューブの挙動」

カーボンナノチューブは、超臨界水ガス化反応のための触媒担体として使用される大きな可能性を秘めています。しかし、超臨界条件でその挙動はまだ研究されていません。この研究の目的は、加圧熱水中での単層カーボンナノチューブ(SWCNTを)の挙動を研究することです。この研究では、SWCNT25MPa10から60分の様々な保持時間、温度を400 ℃から600 ℃まで変化させ、管型バッチ反応器を用いて超臨界水で処理しました。ガスが生成されていないことから、SWCNTが研究の実験条件の下で分解していないことが観察されました。 また、SWCNTの質量は実験前後で同じままでした。したがって、SWCNTを超臨界条件下で非常に安定であると結論付けることができます。

講演 広島大学先端物質科学研究科  M2  矢野友寛

     「海洋性メタン発酵モデルの構築」

メタン発酵法は、微生物を利用しエネルギー資源であるメタンを生産する技術です。現在、本研究室では海洋底泥を微生物源とした大型藻類のメタン発酵(海洋性メタン発酵)を研究しています。本プロセスを最適化するためには、発酵性能に及ぼす塩分の影響を正確に把握する必要があります。そこで、本研究では培養実験のデータより塩の影響をモデル化し、機能性微生物特有の塩阻害パラメータを決定しました。これにより、塩分存在下でのメタン発酵試験を高精度でシミュレーションできました。

司会 広島大学特別研究員    Thachanan SAMANMULYA

The 44th Hiroshima University Biomass Evening Seminar was held.

Date & Time:.Thr.7 July. 2016   16:20-17:50

Place: Engineering 110 Lecture Room, Higashi-Hiroshima Campus, Hiroshima University

 

<Program>

Commentary: Yukihiko MATSUMURA

        Professor, Institute of Engineering, Hiroshima University

Lecture: Leow Zi Yan MICHELLE

          Visiting Student , Graduate School of Engineering, Hiroshima University

“Production of biodiesel using canola oil and 1-propanol under supercritical conditions ”

In order to produce a high yield of biodiesel, the catalyst- free transesterification of canola oil in supercritical propanol at a temperature range from 270°C to 400°C , pressure fixed at 20MPa and reaction time range from 5-30 minutes  is studied in this research project. In this research project, the temperature and pressure studied are considered to be high as it helps to accelerate the transesterification. This is because the supercritical propanol will become non-polar and thus, resulting in better enhancement contact with the canola oil. Many researchers have conducted biodiesel using this technology said: supercritical process. However, the study of supercritical 1- propanol is very limited. Previously, Warabi (2004) have studied about supercritical propanol from vegetable oil in batch-mode reactor. However, the results shown are still not clear. Fortunately, a conversion of free fatty acids to propyl esters is highest, over 96% when treated at 350°C. The detailed kinetic model was found to agree well with the experimental data. The reactivity of 1-propanol was found to be lower than that of supercritical methanol and supercritical ethanol.

Lecture:  Choo Tze CHYUAN

           Visiting Student , Graduate School of Engineering, Hiroshima University

“Decomposition Behavior of Cellobiose in Hot Compressed Water under Non-catalytic Sub-critical Condition”

Cellobiose is a disaccharide and a reducing sugar, representing the dimer of glucose and consists of β-glucose linked by β (1-4) bond. It is the simplest compound of glucose oligomer. The decomposition behavior of cellobiose is still remains relatively unknown until these days. Previously, Zainun et al. (2015) had studied the effect of initial pH on hydrothermal decomposition of cellobiose under weakly acidic conditions. However, the study was conducted at low temperature of 200-250
The decomposition behaviors of non-catalytic cellobiose in hot compressed water (HCW) by using a continuous flow reactor under subcritical condition are investigated in this research experiment. The decomposition behavior of cellobiose under non-catalytic condition (pH 6) was examined at a temperature of 350 and a pressure of 25 MPa and at different residence time. The decomposition rate constant of cellobiose in non-catalytic (pH 6) at subcritical condition was calculated and was compared with the study of Zainun et al. (2015). The aim of this research was to elucidate the decomposition behavior of cellobiose in hot compressed water under non-catalytic subcritical condition.

 

Lecture:  Yap Jun YONG

       Visiting Student , Graduate School of Engineering, Hiroshima University

“Behavior of Single-Walled Carbon Nanotubes under Supercritical Conditions”

Carbon nanotubes has a great potential to be used as a catalyst support for supercritical water gasification reaction. However, its behavior under the supercritical conditions has not been studied yet. The purpose of this research is to study the behavior of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) in hot compressed water. In this work, the SWCNTs was treated in supercritical water using a tube batch reactor. The experiments were conducted at temperatures ranging between 400and 600 and the varied holding times of 10 to 60 mins with the fixed reaction pressure of 25MPa. It is observed that the SWCNTs did not decompose under the studied experimental conditions as no gas is produced. The mass of SWCNTs also remained the same after the experiment. Therefore, it can be concluded that SWCNTs is highly stable under supercritical condition.

Lecture:  Tomohiro YANO

           M2  Student, Department of Molecular Biotechnology, Graduate School of Advanced Sciences of Matter, Hiroshima University

“The mathematical model for methane fermentation using marine biomass resources”

Macroalgae, that have attracted the attention as the third generation biomass, is a promising feedstock for anaerobic digestion because of their high water content. Anaerobic digestion (Methane fermentation) is a technology producing methane from organic matter using microorganisms. We found that marine sediments are useful for anaerobic digestion as methanogenic microbial resource because of their salt tolerance. The precise understanding of effect of salt on the process performance is needed to optimize the digestion process toward the practical use. In this study, effect of various salinity conditions was expressed by an empirical model based on the experimental data. Simulation was successful with a high precision by using the model.

Chair: Thachanan SAMANMULYA

      Special Postdoctral Researcher, Hiroshima University